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非正交变分量子特征求解器
摘要 强关联化学和材料系统的变分算法是近期量子计算机最有前途的应用之一。我们提出了变分量子特征值求解器的扩展，它通过求解由一组参数化量子态组成的子空间中的广义特征值问题来近似系统的基态。这允许系统地改进逻辑波函数假设，而不会显着增加电路复杂性。为了最大限度地降低这种方法的电路复杂性，我们提出了一种有效测量汉密尔顿量并在由与总粒子数运算符交换的电路参数化的状态之间重叠矩阵元素的策略。该策略使状态准备电路的大小加倍，但没有使其深度加倍，同时相对于标准变分量子特征值求解器增加了少量额外的两量子比特门。我们还提出了一种经典的蒙特卡罗方案来估计由有限数量的矩阵元素测量引起的基态能量的不确定性。我们解释了如何扩展此蒙特卡罗程序以自适应地安排所需的测量，从而减少给定精度所需的电路执行次数。我们将这些想法应用于两个模型强关联系统，即 H 4 的方形配置和己三烯 (C 6 H 8 ) 的 π 系统。
非正交变分量子特征求解器
摘要 强关联化学和材料系统的变分算法是近期量子计算机最有前途的应用之一。我们提出了变分量子特征值求解器的扩展，它通过求解由一组参数化量子态组成的子空间中的广义特征值问题来近似系统的基态。这允许在不显著增加电路复杂性的情况下系统地改进逻辑波函数假设。为了最大限度地降低这种方法的电路复杂性，我们提出了一种有效测量哈密顿量的策略，并在由与总粒子数算子交换的电路参数化的状态之间重叠矩阵元素。该策略使状态准备电路的大小加倍，但没有使其深度加倍，同时相对于标准变分量子特征值求解器增加了少量额外的两量子比特门。我们还提出了一种经典的蒙特卡罗方案来估计由有限数量的矩阵元素测量引起的基态能量的不确定性。我们解释了如何扩展此蒙特卡罗程序以自适应地安排所需的测量，从而减少给定精度所需的电路执行次数。我们将这些想法应用于两个模型强关联系统，即 H 4 的方形配置和己三烯 (C 6 H 8 ) 的 π 系统。
SWISS：利用 Cas9 切口酶和工程 CRISPR RNA 支架在植物中进行多重正交基因组编辑
背景 单核苷酸替换、基因表达改变或有害基因的去除是植物许多重要农学性状的分子基础[1]。堆叠性状或改变调控途径的几个关键因素将极大地促进作物育种[1]。CRISPR-Cas 系统的多样性和简单性提供了强大的分子工具箱[2-10]。已采用多种策略在细菌、酵母和哺乳动物细胞中实现多重应用[11-16]。正交基因组操作最常用的多重策略包括几个正交 CRISPR 系统形成多功能 CRISPR 系统，例如使用 SpCas9 变体作为腺嘌呤碱基编辑器（ABE）和 SaCas9 作为胞嘧啶碱基编辑器（CBE）的双功能方法[17]，或使用 LbCpf1 变体作为 CRISPRa、SpCas9 变体作为 CRISPRi 和 SaCas9 变体作为删除的三功能方法[15]。然而，这些策略需要同时递送多个 Cas 蛋白，并且每个 Cas 蛋白都需要自己的 PAM 识别 [ 15 , 17 ]。另一方面，各种 RNA 适体被整合到 CRISPR RNA 支架中，这些适体
氮化硅芯片上的近简并正交压缩真空产生
压缩态是连续变量 (CV) 量子信息处理的主要资源。为了以可扩展且稳健的方式实现 CV 协议，最好使用集成光子学平台生成和操纵压缩态。在本信中，我们展示了使用具有双泵四波混频过程的小型氮化硅微谐振器在射频载波边带中生成正交相位压缩态。我们记录的压缩噪声水平比光电流散粒噪声低 1.34 dB（0.16 dB），这相当于芯片上 3.09 dB（0.49 dB）的正交压缩。我们还表明，考虑泵浦场的非线性行为对于正确预测此系统中可以产生的压缩至关重要。这项技术代表着朝着创建和操纵可用于量子信息应用（包括通用量子计算）的大规模 CV 簇状态迈出了重要一步。
非正交多址接入的 AI 增强型协作频谱感知
许多最先进的技术被用来提高频谱效率，其中认知无线电和多址接入是最有前景的技术。在认知无线电通信中，频谱感知是最基本的部分，其准确性对频谱利用率有重大影响。此外，由于复杂的无线电环境，多用户CSS已被提出作为一种完善的解决方案。NOMA作为5G中的一项基本技术，在提高频谱效率和承载大规模连接方面具有巨大的前景。在本文中，我们为NOMA提出了一种新颖的CSS框架，以进一步提高频谱效率。考虑到NOMA复杂的物理层实现，我们引入了一种基于AI的解决方案，以良好的准确率和可接受的复杂度协同感知频谱。数值结果验证了我们提出的解决方案的有效性。
通过正交系统分析再生核希尔伯特 C* 模块及其应用
核方法是机器学习中最流行的技术之一，其中学习任务是利用再生核希尔伯特空间 (RKHS) 的性质来解决的。在本文中，我们提出了一种具有再生核希尔伯特 C ∗ 模块 (RKHM) 的新型数据分析框架，它是 RKHS 的另一种推广，而非矢量值 RKHS (vv-RKHS)。使用 RKHM 进行分析使我们能够比 vv-RKHS 更明确地处理变量之间的结构。我们展示了在希尔伯特 C ∗ 模块中构建正交系统的理论有效性，并推导了在数值计算中使用这些理论性质在 RKHM 中进行正交化的具体程序。此外，我们应用这些来推广 RKHM 核主成分分析和具有 Perron-Frobenius 算子的动态系统分析。我们还使用合成和真实世界数据研究了我们的方法的经验性能。
![b"其中 | z \xe2\x9f\xa9 = D ( z ) | 0 \xe2\x9f\xa9 是一个与真空态 | 0 \xe2\x9f\xa9 相关的相干态，通过位移算子 D ( z ) = exp \xe2\x88\x92 za \xe2\x80\xa0 \xe2\x88\x92 \xc2\xaf za 表示 Heisenberg\xe2\x80\x93Weyl 代数 [ a , a \xe2\x80\xa0 ] = 1 [ 6 ]。我们注意到，该提议看似简单，但代价是“字母”的非正交性，即 tr ( \xcf\x81 0 \xcf\x81 1 ) \xcc\xb8 = 0，导致它们的可区分性受到限制。由于相干态不需要非线性介质来产生，因此与早期利用压缩态 [ 7 ] 且要求“硬”非线性相比，使用相干态似乎更具优势 [ 3 ]。然而，实验技术的最新进展可能会扭转这一趋势，至少在超越标准相干态变得有利的情况下。以薛定谔猫态作为正交字母表状态的候选者为例 [ 1 ]。这项研究的目的是给出一个由 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态组成的字母表候选者的例子 [ 8 ]。我们分析了与配备了克尔介质典型的多项式非线性的振荡器相关的 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 状态的二元通信。已经针对各种量子系统研究了 Gazeau\xe2\x80\x93Klauder 相干态：单模”](/simg/2/2f4fca7a9ebfa5cb60fe7de58e772a96f031e18a.webp)
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研究论文基于非正交量子态与超混沌密钥流的语音加密算法
随着云计算等现代计算技术的进步，数据处理和加密技术领域取得了长足的发展。在这场竞赛中，对在加密域中成功存储数据的需求日益增长，以避免共享网络中数据泄露的可能性。本文设计了一种基于量子混沌系统的语音加密算法的新方法。在所提出的方法中，语音样本的经典比特最初通过秘密偏振角以非正交量子态编码。在量子域中，编码后的语音样本根据受控非门进行位翻转操作，然后进行阿达玛变换。通过阿达玛变换实现阿达玛和标准基中量子态的完全叠加。使用改进的퐿̇푢-超混沌系统生成C-NOT门和阿达玛门的控制位。超混沌系统的秘密非正交旋转角和初始条件是确保所提算法安全性的关键。在量子域和经典域中分析了所提算法的计算复杂度，基于上述原理进行数值模拟，结果表明所提语音加密算法具有更宽的密钥空间、更高的密钥灵敏度以及对各种差分和统计密码攻击的鲁棒性。
用于冷原子中两个正交极化的腔增强和长寿命光学存储器
摘要：光量子存储器的存储和检索效率 (SRE) 和寿命是扩大量子信息处理规模的两个关键性能指标。在这里，我们通过实验演示了用于冷原子集合中的两种极化的腔增强长寿命光学存储器。利用电磁感应透明 (EIT) 动力学，我们分别演示了左圆和右圆偏振信号光脉冲在原子中的存储。通过使信号和控制光束共线穿过原子并将信号光的两种偏振存储为两个磁场不敏感的自旋波，我们实现了长寿命 (3.5 毫秒) 的存储器。通过在冷原子周围放置一个低精度光学环腔，信号光和原子之间的耦合得到增强，从而导致 SRE 增加。所提出的腔增强存储表明 SRE 约为 30%，对应于固有 SRE 约为 45%。